专题八沉淀溶解平衡及其曲线图像分析

专题八沉淀溶解平衡及其曲线图像分析1.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。2.理解溶度积(Ksp)的含义，并能进行相关计算。3.了解沉淀的生成、溶解与转化，并能应用化学平衡原理解释。4.能正确分析沉淀溶解平衡图像。5.利用沉淀溶解平衡原理，分析图像中离子浓度的关系、Ksp的计算等。考点一沉淀溶解平衡及溶度积一、沉淀溶解平衡及其影响因素1.沉淀溶解平衡在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，形成饱和溶液，达到平衡状态，把这种平衡称为沉淀溶解平衡。2.沉淀溶解平衡的影响因素（1）内因：难溶电解质本身的性质，即难溶电解质的溶解能力。（2）外因：难溶电解质在水溶液中会建立动态平衡，改变温度和某离子浓度，会使沉淀溶解平衡发生移动。以AgCl为例：AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH>0完成下表。外界条件移动方向c(Ag＋)升高温度右移增大加水(固体有剩余)右移不变加入少量AgNO3左移增大加入Na2S右移减小通入HCl左移减小通入NH3右移减小二、溶度积常数及应用1．溶度积常数和离子积以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：溶度积浓度商含义沉淀溶解平衡的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQ表达式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是平衡浓度Q(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出；②Q＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态；③Q＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出2.Ksp的影响因素(1)内因：溶度积与难溶电解质溶解能力的关系：阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，溶度积越小，其溶解能力越小；不同类型的难溶电解质，应通过计算才能进行比较溶解能力。(2)外因：仅与温度有关，与浓度、压强、催化剂等无关。三、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的生成(1)生成溶解能力小的难溶电解质，越小越好。(2)方法与实例方法举例解释调节pH法除去CuCl2溶液中的FeCl3，可向溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3]CuO与H＋反应，促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可加入氨水调节pH至4左右Fe3＋与NH3·H2O反应生成Fe(OH)3沉淀沉淀剂法以Na2S等沉淀污水中的Hg2＋、Cu2＋等重金属离子Na2S与Cu2＋、Hg2＋反应生成沉淀2.沉淀的溶解(1)原理：不断减少溶解平衡体系中的相应离子，使Q<Ksp，平衡向沉淀溶解的方向移动。(2)应用实例：Mg(OH)2难溶于水，能溶于盐酸、NH4Cl溶液中。有关反应的离子方程式：Mg(OH)2(s)＋2H＋(aq)Mg2＋(aq)＋2H2O、Mg(OH)2＋2NHeq\o\al(＋,4)=Mg2＋＋2NH3·H2O。3．沉淀的转化(1)原理：由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，实质是沉淀溶解平衡的移动。(2)沉淀转化规律①一般来说，溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。②一定条件下溶解能力小的沉淀也可以转化成溶解能力相对较大的沉淀。(3)应用实例锅炉除垢，将CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为CaSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)CaCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)；ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液得到CuS沉淀的离子方程式为ZnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Zn2＋(aq)。1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时，沉淀和溶解即停止()（2）相同温度下，AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同()（3）难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动()（4）溶解能力小的沉淀不能转化成溶解能力相对较大的沉淀。（5）阴、阳离子个数比相同的难溶电解质，溶度积越小，其溶解能力越小。1.（2023·新课标卷第7题）向AgCl饱和溶液(有足量AgCl固体)中滴加氨水，发生反应和，与的关系如下图所示(其中M代表、、或)。下列说法错误的是A.曲线I可视为AgCl溶解度随NH3浓度变化曲线B.AgCl的溶度积常数C.反应的平衡常数K的值为D.时，溶液中2.（2023·浙江选考1月第15题）碳酸钙是常见难溶物，将过量碳酸钙粉末置于水中达到溶解平衡：[已知，，的电离常数]，下列有关说法正确的是（）A.上层清液中存在B.上层清液中含碳微粒最主要以形式存在C.向体系中通入CO2气体，溶液中保持不变D.通过加溶液可实现向的有效转化3.（2023·辽宁卷第15题）某废水处理过程中始终保持H2S饱和，即，通过调节pH使和形成硫化物而分离，体系中与关系如下图所示，c为和的浓度，单位为。已知，下列说法正确的是（）A.B.③为与的关系曲线C.D.4.（2022·湖南卷）室温时，用的标准溶液滴定浓度相等的、和混合溶液，通过电位滴定法获得与的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于时，认为该离子沉淀完全。，，)。下列说法正确的是A.a点：有白色沉淀生成B.原溶液中的浓度为C.当沉淀完全时，已经有部分沉淀D.b点：1．（2023·山东德州·联考模拟预测）常温下部分难溶电解质的溶度积如下表：难溶电解质下列叙述中错误的是A．AgCl在等物质的量浓度的NaCl和AgNO3溶液中的溶解度相同B．向悬浊液中加入溶液，可完成沉淀的转化C．的平衡常数约为D．含和固体的溶液中离子浓度关系为：2．（2024·河南南阳·校联考模拟预测）常温下，分别在、、溶液中滴加NaOH溶液，溶液pX[，X代表、、，]与pH关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是A．图中代表，代表B．室温下，的数量级为C．同时产生两种沉淀时，D．的平衡常数3．（2023·浙江·校联考一模）25℃时，用NaOH溶液分别滴定弱酸HA、CuSO4、FeSO4三种溶液，pM随pH变化关系如图所示【p表示负对数，M表示c(HA)/c(A)、c(Cu2+)、c(Fe2+)等】，已知Ksp【Cu(OH)2】<Ksp【Fe(OH)2】，溶液中离子浓度<105mol。L1可以认为已经除去。下列有关分析不正确的是A．Ksp（Fe(OH)2）=1015 B．调整溶液的pH=7，可除去工业废水中的Cu2+C．a点对应的p(M)=3 D．Fe(OH)2固体难溶解于HA溶液4．（2023·江苏淮安·模拟预测）室温下，将溶液与过量CaSO4固体混合，溶液pH随时间变化如图所示。

已知：。下列说法不正确的是A．内上层清液中存在：B．两者混合发生反应：C．充分反应后上层清液中约为D．随着反应的进行，逆向移动，溶液pH下降考点二沉淀溶解平衡曲线一、沉淀溶解平衡曲线图像1．沉淀溶解平衡c(Bn＋)～c(An－)图像的分析在T℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。点的分析信息解读X、Y、Z三点表示的溶液均为饱和Ag2CrO4溶液，由X点的数据可计算Ag2CrO4的Ksp，且由计算出的数值可确定a的数值；W点表示的是铬酸银的过饱和溶液，沉淀速率大于溶解速率；向W点表示的体系中加水时，c(Ag＋)、c(CrOeq\o\al(2－,4))均减小，不可能使溶液转化为Y、Z点2.沉淀溶解平衡c(Bn＋)～pH图像的分析某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。线、点的分析信息解读a、b点表示的溶液均为Fe(OH)3的饱和溶液，由b点数据可计算Fe(OH)3的Ksp；c点为Cu(OH)2的溶解平衡点，由c点数据可计算Cu(OH)2的Ksp；d点表示的溶液为Cu(OH)2的不饱和溶液，Fe(OH)3的过饱和溶液3.沉淀溶解平衡pc(Rn＋)～pc(Xn－)图像的分析硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质。常温下pc(Ba2＋)随pc(X2－)的变化趋势如图所示(X2－代表COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,4))。坐标轴分析线、点的分析信息解读横坐标、纵坐标均为离子浓度的负对数，离子浓度越大，其负对数就越小由于BaCO3的溶解度比BaSO4的大，Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以离子浓度的负对数的值：BaCO3<BaSO4，故直线A表示BaCO3，直线B表示BaSO4；a、b两点在直线上，表示BaCO3饱和溶液；c点在直线A的上方，表示BaCO3的不饱和溶液，在直线B的下方，表示BaSO4的过饱和溶液二、分析沉淀溶解平衡曲线图像的一般思路1．明确图像中横、纵坐标的含义。2．分析曲线上或曲线外的点对应的溶液是否为饱和溶液时，要明确点所对应的溶液中，若Q＞Ksp，能形成沉淀，则该点所对应的溶液为过饱和溶液；若Q＜Ksp，不能形成沉淀，则该点所对应的溶液为不饱和溶液。3．分析曲线上指定点的离子浓度时，需根据Ksp计算或抓住Ksp的特点，结合选项分析判断。溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：原溶液不饱和时，离子浓度都增大；原溶液饱和时，离子浓度都不变。溶度积常数只是温度的函数，与溶液中的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数都相同。1．已知相同温度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)。某温度下，饱和溶液中－lg[c(SOeq\o\al(2－,4))]、－lg[c(COeq\o\al(2－,3))]与－lg[c(Ba2＋)]的关系如图所示。下列说法正确的是()A．曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线B．该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10－10C．加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点D．c(Ba2＋)＝10－5.1时两溶液中eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))＝2．（2023·河南郑州·校考模拟预测）湿法提银工艺中，浸出Ag+需加Cl沉淀。25℃，平衡体系中含Ag微粒的分布系数δ随lgc(Cl)的变化曲线如图所示。已知：lgKsp(AgCl)=9.75，下列叙述正确的是

A．25℃时，AgCl的溶解度随c(Cl)增大而减小B．沉淀最彻底时，溶液中c(Ag+)=107.21mol•L1C．25℃时，AgCl+ClAgCl的平衡常数K=100.2D．当c(Cl)=102.54mol•L1时，溶液中c(Ag+)＞c(Cl)＞c(AgCl)1.（2023·全国甲卷第7题）下图为和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(；可认为离子沉淀完全)。下列叙述正确的是A.由点可求得B.时的溶解度为C.浓度均为的和可通过分步沉淀进行分离D.混合溶液中时二者不会同时沉淀2.（2023·全国乙卷第13题）一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是A.a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀B.b点时，c(Cl)=c(CrO42)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)C.Ag2CrO4+2Cl2AgCl+CrO42的平衡常数K=107.9D.向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀3.（2023·北京卷第14题）利用平衡移动原理，分析一定温度下在不同pH的体系中的可能产物。已知：i.图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注：起始，不同下由图1得到]。下列说法不正确的是A.由图1，B.由图2，初始状态，无沉淀生成C.由图2，初始状态，平衡后溶液中存在D.由图1和图2，初始状态pH=8、，发生反应：4.（2022·海南卷）某元素M的氢氧化物在水中的溶解反应为：、，25℃，lgc与pH的关系如图所示，c为或浓度的值，下列说法错误的是A.曲线①代表与pH的关系B.约为C.向的溶液中加入NaOH溶液至pH=9.0，体系中元素M主要以存在D.向的溶液中加入等体积0.4mol/L的HCl后，体系中元素M主要以存在1．（2024·陕西商洛·校联考一模）T℃时，和的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：，或。下列说法正确的是A．T℃时，B．Y点对应的溶液是不饱和溶液C．Z点对应的溶液中，D．向悬浊液中通入气体(忽略溶液体积的变化)，溶液中保持不变2．（2024·四川成都·校考一模）常温下，AgCl(白色)与(砖红色)的沉淀溶解平衡曲线如图所示，，，或。下列说法错误的是A．B．区域Ⅰ只存在AgCl沉淀，区域Ⅱ只存在沉淀C．向、均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入稀硝酸银溶液，先析出AgCl沉淀D．反应的平衡常数K为3．（2024·新疆乌鲁木齐·校考一模）常温下，用0.100mol/L的AgNO3溶液滴定50.0mL0.0500mol/LKCl溶液，以K2CrO4为指示剂，测得溶液中pCl=lgc(Cl)、pAg=lgc(Ag+)随加入AgNO3溶液的体积(VAgNO3)变化如图所示。已知：当溶液中离子浓度小于等于1.0×105mol/L，则该离子沉淀完全；Ksp(Ag2CrO4)=2.0×1012。下列说法错误的是

A．常温下，Ksp(AgCl)的数量级为1010B．滴定中指示剂的有效浓度应维持在2.0×102mol/LC．该滴定需在强酸性条件下进行D．饱和AgCl溶液与饱和Ag2CrO4溶液相比，后者的c(Ag+)大4．（2024·四川宜宾·校考一模）25°C时，用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、MgSO4三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、c(Cu2+)、c(Mg2+)等]随pH变化关系如图所示，已知Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，下列说法不正确的是

A．HX的电离平衡常数Ka=105B．滴定HX当pH=7时，c(X)>c(HX)C．③代表滴定CuSO4溶液的变化关系D．Mg(OH)2易溶于HX溶液中1．（2023·云南·联考模拟预测）T℃时，和Ag2CrO4(砖红色)都是难溶电解质，以对pCl和pCrO4作图的沉淀平衡曲线如图所示。该温度下，下列说法正确的是A．阴影区域AgCl和Ag2CrO4都沉淀B．Ag2CrO4的饱和溶液中，pCrO4=4.45时，pAg=3.72C．用硝酸银滴定，指示剂K2CrO4浓度在左右时滴定误差较小D．向含有AgCl(s)的溶液中加入K2CrO4，白色固体逐渐变为砖红色2．（2023·河南信阳·校考一模）某中学化学社进行沉淀溶解平衡相关实验，操作流程如下。下列说法正确的是已知：常温下，，，A．悬浊液a中与悬浊液d中相等B．步骤③可以证明C．向悬浊液e中滴加几滴0.1mol/LNaCl溶液，观察到黄色沉淀转化为白色沉淀D．向悬浊液d中加入少量NaI溶液，沉淀颜色不变时，3．（2023·浙江杭州·联考模拟预测）牙齿表面有一薄层釉质保护着，釉质层主要成分是难溶的羟基磷灰石，存在如下平衡：

，已知的。下列说法不正确的是A．在牙膏中添加适量的磷酸盐，能起到保护牙齿的作用B．正常口腔的pH接近中性，牙齿不易被腐蚀C．使用添加的含氟牙膏，可实现与的转化，该反应的平衡常数约为D．口腔中的食物残渣能产生有机酸，容易导致龋齿，使增大4．（2023·河北·校联考三模）某化学兴趣小组进行溶解平衡相关实验，操作流程如下。下列说法正确的是

已知：常温下，，，。A．悬浊液a中与悬浊液d中相等B．步骤③可以证明C．向悬浊液d中加入少量NaI溶液，沉淀颜色不变时，D．向悬浊液e中滴加几滴溶液，观察到黄色沉淀转化为白色沉淀5．（2023·湖南常德·模拟预测）25℃时，难溶盐CaSO4、CaCO3、MnCO3溶液中阳离子浓度的负对数和阴离子浓度的负对数的关系如图所示。下列说法错误的是

A．25℃，B．向A点对应的溶液中加入固体CaCl2，可得到Y点对应的溶液C．25℃，三种物质的溶解度：MnCO3<CaCO3<CaSO4D．25℃，向100mLMnCO3饱和溶液中加入0.01molCaCl2(s)，有CaCO3沉淀生成6．（2023·河北张家口·校考三模）已知MgF2难溶于水、可溶于酸。常温下，用HCl调节MgF2浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中−lgc(X)(X为Mg2+或F)与lg[]的关系如图所示。下列说法正确的是A．Ksp(MgF2)的数量级为108B．L1代表−lgc(Mg2+)与lg[]的变化曲线C．a、c两点的溶液中均存在2c(Mg2+)=c(F)+c(HF)D．c点的溶液中存在c(Cl)＞c(Mg2+)＞c(HF)＞c(H+)7．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）常温下，向含有CH3COOH、CuSO4、FeSO4的工业废水中逐滴加入NaOH溶液，pM随pH的变化关系如图所示[pM表示lg或lgc(Cu2+)或lgc(Fe2+)]。已知：常温下，Ka(CH3COOH)=104.8；Ksp[Cu(OH)2]=1019.7；Ksp[Fe(OH)2]=1016.3。若溶液中离子浓度小于105mol/L，认为该离子沉淀完全。下列说法不正确的是

A．曲线①表示lgc(Cu2+)与pH的关系B．pH=4时，溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO)C．pH=8时，可认为Cu2+沉淀完全D．pH=9时，c(Fe2+)/c(Cu2+)=103.48．（2023·湖南长沙·模拟预测）一定温度下，AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

下列说法正确的是A．a点条件下能生成Ag2CrO4沉淀，也能生成AgCl沉淀B．b点时，c(Cl)=c(CrO)，Ksp(AgCl)=Ksp(Ag2CrO4)C．Ag2CrO4+2Cl2AgCl+CrO的平衡常数K=107.9D．向NaCl、Na2CrO4均为0.1mol·L1的混合溶液中滴加AgNO3溶液，先产生Ag2CrO4沉淀9．（2023·陕西渭南·统考一模）已知：AgCl、在水溶液中的溶解平衡分别为AgCl(s，白色)、(s，深红色)。常温下，分别向20mL等浓度的KCl溶液和溶液中滴加等浓度的溶液，所加硝酸银溶液的体积与阴离子的浓度关系如图所示。下列说法错误的是A．KCl溶液与溶液反应对应曲线①B．由b点数据可得mol/LC．增大溶液的浓度，图中a点或b点向右平移D．可作为溶液标定KCl溶液浓度的指示剂10．（2023·四川南充·校考一模）25℃时，用NaOH溶液分别滴定HX、、三种溶液，pM[p表示负对数，M表示、、随pH变化关系如图所示，已知：(不考虑二价铁的氧化)。溶液中离子浓度可